كارت صدا

كارت هاي صدا حداقل 4 وظيفه را در كامپيوتر بر عهده دارد. آنها بعنوان synthesizer رابط MIDI و مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D) در حال ضبط كردن و مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A) در حال پخش عمل مي كنند. اكنون به توضيح هر كدام مي پرداريم:

The Synthesizer:

    Synthesizer رساننده صدايي است كه كارت صدا توليد كرده است. در اينجا ما سه نوع سيستم داريم:

FM Synthesiz, Ware tables Sampling, Physical Modeling

FM Synthesiz:

   ارزانترين كارتهاي صدا از تكنولوژي FM براي مدل كردن آلات موسيقي متفاوت استفاده مي كنند. اين كارتهاي صدا واقعاٌ Synthesizer هستند. كارت صدا اصواتي توليد مي كند كه از تركيب يك سري صداهاي مصنوعي ساخته شده است.

Ware tables Sampling:

     Ware table بهترين وگرانترين تكنولوژي در كارتهاي صدا است. اين بدان معني است كه صدا در كارتهاي صدا از دستگاههاي واقعي ضبط مي شود. بعنوان مثال از روي يك پيانو يك نمونه كوچك ضبط و ذخيره مي شود و زماني كه موزيك اجرا مي شود در حقيقت شما به اين اصواتي كه بصورت نمونه ضبط شده است گوش مي دهيد، لذا زماني كه اين نمونه هاي صوتي داراي كيفيت بالايي باشند كارت صدا اصوات دل انگيزتري توليد مي كند. در اين حالت صداي پيانو مانند يك پيانو واقعي شنيده مي شود. سيستم Ware table در كارت صداهاي Blasters AWE بكار رفته است.

Physical Modeling:

    در اين حالت اصوات توليدي در نتيجه نرم افزار مدل شده اند. در اين حالت به نظر مي آيد كه پروسسور بايد كار طاقت فرسايي انجام دهد.كارت صداهاي Orginal مارك Gold شامل صداي 14 دستگاه هستند كه بدين روش مدل شده اند.

آزمايش صدا:

     كيفيت اصلي كارت صدا را بوسيله اجراي يك فايل MIDI مي توان امتحان كرد. در اين حالت براحتي مي توانيد تفاوت را احساس كنيد. همچنين در تعداد نت هايي كه در يك لحظه مي تواند اجرا شود هم، تفاوت وجود دارد.

   اگر شما مي خواهيد موزيك خود را در كامپيوتر خود بسازيد، الزاماٌ براي ساختن اين موزيك از صداهاي موجود در كامپيوتر خود استفاده كرده ايد و هرچه كار شما بزرگتر باشد نمونه صداهاي بيشتري احتياج داريد.

بعضي كارتهاي صدا نمونه هاي صداهاي جديد را مي پذيرند و شما مي توانيد نمونه هاي جديد خود را ذخيره سازيد. در اين حالت كارت صدا يك RAM بعنوان حافظه در خود دارد تا بتوانيد صداهاي مورد نظر را روي آن دانلود كنيد.

مبدل آنالوگ به ديجيتال:

     زمانيكه در حال ضبط صداهاي آنالوگ هستيد(مثلاٌ هنگام ضبط صدا از ميكروفن) به يك مبدل آنالوگ به ديجيتال احتياج داريد و مبدل ديجيتال به آنالوگ نيز زماني استفاده مي شود كه صداي ديجيتال بايد مجدداٌ براي آمپلي فاير اسپيكرهاي شما به سيگنال آنالوگ تبديل شود.

امواج صدا پس از اين كه از طريق ميكروفن به كارت صدا منتقل مي شوند، در آنجا به يكسري پالسهاي ديجيتال تبديل مي گردند كه هر از چند گاهي در يك فايل ذخيره مي شوند. بنابراين ضبط يك صوت در كامپيوتر شامل يك فرآيند تبديل آنالوگ به ديجيتال ميباشد. اما در حالت اجراي يك فايل صوتي جريان بيتهاي صفر و يك اطلاعاتي تبديل به سيگنالهاي آنالوگي مي شوند كه در نهايت به بلندگوي اسپيكر شما ختم مي گردد.

فرآيند نمونه گيري:

     همانطور كه ذكر شد ضبط ديجيتالي صدا را بعنوان نمونه گيري شناختيم. شما مي توانيد هر صدايي را كه مي خواهيد، روي يك فايل ذخيره كنيد و براي اينكار كافي است شما كارت صدايي بهمراه ميكروفن داشته باشيد. عمليات نمونه گيري نيز مي تواند با روشها و كيفيتهاي متفاوت انجام پذيرد:

نمونه گيري 8 بيتي يا 16 بيتي،11.22 يا 44 كيلو هرتز، استريو يا مونو

عددي كه بر حسب كيلو هرتز بيان مي شود نشان مي دهد كه صدا نمونه هاي صوتي چند هزار بار در ثانيه ضبط مي شود.

كيفيت صداي نمونه گيري شده:

يك نمونه صدا مانند صداي ضبط شده روي نوار كاست است كه كيفيت آن مي تواند خوب يا بد باشد در اينجا بر نحوه تنضيمات براي كيفيت گذري مي كنيم.

در هنگام ضبط صداي ديجيتالي در هر ثانيه چندين نمونه از صدا گرفته مي شود هر چه تعداد اين نمونه ها در واحد زمان بيشتر باشد كيفيت بهتر است. طبيعتاً يك نمونه گيري بدون وقفه از سيگنال صوتي بهترين كيفيت را خواهد داشت ولي در عمل غير ممكن است.

براي ضبط سي دي هاي صوتي ( Audio CD ) به تعداد 44100 بار در ثانيه از سيگنال صوتي نمونه گيري مي شود.

كيفيت با واحد Hz و رزولوشن با تعداد بيت اندازه گيري مي شود. هر چه مقدار KHz  بيشتر باشد كيفيت بهتر مي شود اما فايل شما هم بزرگتر مي شود. نمونه گيري 8 بيت يا 16 بيت به اين اشاره دارد كه چه مقدار اطلاعات از سيگنال صوتي در هر بار نمونه گيري ذخيره شود. 16 بيت يك كيفيت خوب به ما تحويل مي دهد.

فرض كنيد فايل صوتي ديجيتال شما استريو 2 كانال 16 بيت در 44.1KHz باشد حجم فايل صوتي به صورت زير خواهد بود

176400=44100 نمونه در ثانيه*16 بيت* 2 كانال

همانطور كه مي دانيد 8 بيت برابر يك بايت است بنابراين اندازه فايل ها با كيفيت CD در حالت استريو به صورت زير خواهد بود

آنچه در اينجا مي بينيد مربوط به فايل با فرمت Wave است. استريو 16 بيت و 44KHz كيفيت بسيار خوبي در اختيار شما قرار مي دهد اما فايلهاي با فرمت Wave حجم زيادي اشغال مي كنند فايلهاي MP3 بسيار فشرده شده اند در مورد اين فرمت در آينده صحبت خواهيم كرد.

مراحل توليد صوت يا ضبط صدا
1 – کارت صدا از طریق کانکنور میکروفن سیگنال های پیوسته و آنالوگی را دریافت می دارد.
 
2 – از طریق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودی برای ضبط صدا را مشخص می نمائیم .
 
3 – سیگنال آنالوگ ارسالی توسط میکروفن بلافاصله توسط تراشه مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) تبدیل و یک فایل حاوی صفر و یک تولید می گردد.
 
4 – خروجی تولید شده توسط ADC در اختیار تراشه DSP برای انجام پردازش های لازم گذاشته می شود. DSP توسط مجموعه دستوراتی که در تراشه دیگر است برنامه ریزی برای انجام عملیات خاص می گردد. یکی از عملیاتی که DSP انجام می دهد فشرده سازی داده های دیجیتال بمنظور ذخیره سازی است .
 
5 – خروجی DSP با توجه به نوع اتصالات کارت صدا در اختیار گذرگاه داده کامپیوتر قرار می گیرد.
 
6 – داده های دیجیتال توسط پردازنده اصلی کامپیوتر پردازش و در ادامه برای ذخیره سازی در اختیار کنترل کننده هارد دیسک گذاشته می شوند.. کنترل کننده هارد دیسک اطلاعات را بر روی هارد و بعنوان یک فایل ضبط شده صوتی ذخیره خواهد کرد.
منبع : ياد بگير